大涡轮增压二冲程内燃机的制作方法

本发明涉及一种十字头型大涡轮增压二冲程内燃机，包括润滑剂流体的润滑剂源和至少一个连杆。

背景技术：

在例如从US4515110已知的内燃机中，诸如海上船舶中的大二冲程柴油机那样，尝试使发动机的重量和体积最小化，以减少发动机成本和在船上例如为更多的集装箱腾出更大的空间具有越来越大的重要性，并且是不断发展的领域。特别地，在不缩短连杆、轴承和发动机的寿命的情况下，使诸如连杆轴承那样的大部件最小化，而仍然能够为轴承供应润滑油并传输同样的负载已经成为一个关注领域。

技术实现要素：

本发明的一个目的是全部或部分地克服现有技术的上述劣势和缺点。更具体地，一个目的是提供一种改进的十字头型大型涡轮增压二冲程内燃机，其中，最小化了发动机的重量和体积，而不在部件中及其连接处中产生较大的应力或在轴承或发动机的运动学失衡和振动上引起负面效应。

通过一种十字头型大涡轮增压二冲程内燃机，由根据本发明的解决方案来实现上述目的以及多种其它目的、优点和特征，它们将从下文的描述中变得显而易见，所述内燃机包括：

-润滑剂流体的润滑剂源，和

-至少一个连杆，该连杆包括第一端、第二端和杆部，第一端具有造成经由第一轴承连接到十字头的第一孔，第二端具有构造成经由第二轴承连接到曲柄销的第二孔，所述杆部位于第一孔和第二孔之间，连杆具有轴向延长线，连杆还包括构造成将润滑剂流体供应到第一孔和第二孔中的至少一者中的流体通道，

其中，所述连杆包括中间部分和第三孔，第三孔在杆部中布置成比中间部分更靠近第一轴承和第二轴承中的一者，第三孔构造成改变连杆至少沿轴向延长线的刚度。

通过在比中间部分更靠近一个轴承的杆部中设有第三孔，刚度在连杆中分布成使得可以将连杆制造得明显更薄和将第一孔和第二孔制造得明显更小，减小曲柄轴的总长度并由此减小整个大涡轮增压二冲程内燃机的尺寸。

另外，流体通道可以从第一孔延伸到第二孔中。

另外，流体通道可以构造成通过第二孔将润滑剂流体供应到第二孔中的轴承中。

另外，第三孔可以垂直于轴向延长线延伸。

中心部分可以布置在第一孔和第二孔之间的连杆的中部。

另外，第三孔可以延伸穿过流体通道，限定流体通道的中间出口和中间入口，它们都朝向第三孔。

另外，连杆可以在流体通道的相对侧上包括附加的第三孔。

另外，附加的第三孔可以更靠近第一端。

同样，第三孔相对于第一端可以更靠近第二端。

另外，第三孔相对于第二端可以更靠近第一端。

连杆还可以包括连接件，该连接件具有一孔，并且布置在第三孔中以流体连接中间出口和中间入口。

另外，该孔可以构成流体通道的一部分。

另外，连接件可以包括延伸到中间入口中的管状部。

另外，连接件可以是从第一孔延伸到中间入口中的管状部。

另外，管状部可以部分地延伸穿过杆部。

同样，连接件的管状部可以延伸到中间出口中。

管状部可以是柔性管。

另外，连接件可以包括第一部分和第二部分，第一部分包括孔的第一区段，第二部分包括孔的第二区段，第一部分能相对于第二部分滑动，第二部分使孔的第一区段和第二区段流体连接。

另外，连接件可以构造成吸收第三孔沿着轴向延长线的变形。

同样，连接件的第一部分可以在连接件的第二部分中部分地滑动。

另外，连接件的第一部分可以是例如在第三孔变形期间延伸到第二部分中的凸起部分。

该凸起部分可以是管状部。

同样，连杆在凸起部分和第二部分之间可以具有0.05-1.0mm的径向间隙，优选地是0.05-0.5mm之间的径向间隙。

另外，第一部分和第二部分可以紧固到杆部上。

另外，第一部分可以包括基部部分和管状部。

另外，第二部分可以包括基部部分，该基部部分具有孔的第二区段。

同样，第一部分的管状部可以部分地延伸到第二部分的孔中。

另外，基部部分可以例如通过螺钉或螺栓紧固到杆部上。

另外，连杆可以具有沿着轴向延长线延伸到第三孔中的第一突出部分和第二突出部分，第一突出部分构成中间出口，第二突出部分构成中间入口。

另外，第三孔可以大体上是H形或I形。

另外，流体通道可以具有一直径，该直径在第二孔中递减。

另外，轴承环可以布置在第二孔中，流体通道的出口可以抵接该轴承环。

同样，流体通道可以以两个出口结束，该两个出口布置成沿着第二孔与轴向延长线相距周向距离。

另外，连杆的第一端可以包括十字头部分，该十字头部分连接到杆部上，构成第一孔。

另外，连杆的第二端可以包括曲柄销部分，该曲柄销部分连接到杆部上，构成第二孔。

本发明还涉及一种包括如上所述的大涡轮增压二冲程内燃机的船。

附图说明

下文将参考所附示意图更详细地描述本发明及其诸多优点，附图出于说明的目的而示出了一些非限制性的实施例，并且其中

图1示出大涡轮增压二冲程内燃机的局部剖视图，

图2透视性地示出连杆，

图3示出连杆的一部分的剖视图，

图4示出另一连杆的一部分的剖视图，

图5示出具有两个第三孔的连杆，

图6示出具有两个第三孔的另一连杆，和

图7示出另一连杆。

所有附图均为高度示意性的且不一定按比例绘制，并且它们仅示出阐明本发明所需的那些部分，其它部分则被省略或仅进行提示。

具体实施方式

图1示出十字头型大涡轮增压二冲程内燃机1，包括润滑剂流体体的润滑剂源2和连杆3。连杆3包括第一端4、第二端7，第一端4具有构造成要连接到十字头6的第一孔5，第二端7具有构造成连接到曲柄销9的第二孔8。连杆3还包括位于第一端4和第二端7之间的杆部10。连杆3包括布置在杆部10中的第三孔12，该第三孔12比中间部分13(图2所示)更靠近其中一个轴承，第三孔构造成改变连杆3在轴向延伸线L(图2所示)上的刚度。

通过设置第三孔12，连杆3的硬度或刚度变小，并且连杆3施加在曲柄销9上的力分布在比在公开不具有第三孔的连杆的现有技术中更大的第二孔8的接触表面上，由此可以将连杆3制造得明显更薄和将第一和第二孔5、8制造得明显更小，由此也可以将曲柄销9和十字头6中的轴承制造得更小，而不降低轴承性能。通过减小连杆3的厚度t(图2所示)，曲柄轴35(图1所示)也可以被制造得明显更短，显著减小发动机的总长度，而在发动机的运动学失衡和振动上产生正面效应。因此，通过应用第三孔12，显著减小了发动机的总体积，为货物腾出更大的空间。另外，通过减小连杆3的尺寸以及由此发电机的尺寸，也明显减小了发动机的总重量，这导致减少了船的总重量和与运输这样负载相关的成本。

当从一个部件向另一部件传递力时，得到足够的润滑油非常困难，因为在能量传递中施加的力迫使润滑油离开力传递点。尤其是当在连杆和曲柄销之间传递力时，大的力压迫诸如润滑油的润滑剂流体离开传递点，并且在传递期间几乎不可能注入更多润滑剂。当为大二冲程柴油机确定曲柄销轴承和十字头轴承的尺寸时，最优的油膜压力、轴承间隙、油膜厚度以及轴承中的应力和张力被视为主要标准。因此，能够向连杆和曲柄销/十字头之间的轴承供应润滑剂流体并由此减小这些连接处中的应力以得到最佳的油膜厚度和油膜压力很重要。

当压力分布在较大的面积上时，油膜，即润滑剂流体更容易施加到连杆和曲柄销之间的连接处上，并且润滑剂流体类似地分布在大表面面积上，使第二孔8中的润滑油层均匀。

在图2中，连杆3包括布置在连杆3的中部的中间部分13，该中间部分13介于第一孔5和第二孔8之间。连杆3还包括沿着连杆3的轴向延长线L从第一孔5延伸到第二孔8的流体通道11。流体通道11构造成将润滑剂流体从第一孔5供应到第二孔8。通过十字头6供应润滑剂流体，以将润滑剂流体供应到第一孔5中的第一轴承14。润滑剂流体在流体通道11中流动以将润滑剂流体供应到第二孔8中的第二轴承5。第三孔12垂直于轴向延长线L延伸，并且第三孔12是通孔。第三孔12相对于第一端4更靠近第二端7。

图3的第三孔12延伸穿过流体通道11，限定了流体通道11的中间出口16和中间入口17，中间出口16和中间入口17都朝向第三孔12。连杆3还包括连接件18，连接件18具有孔19，并且布置在第三孔12中，以流体连接中间出口16和中间入口17。孔19构成流体通道11的一部分。连接件18包括管状部20，管状部20延伸到中间入口17中，并且使孔19在管状部20中与流体通道11流体连接。当连杆3从十字头6向曲柄销9传递力时，第三孔12发生小变形，管状部20滑入中间入口17中，导致该变形被吸收。连接件18例如通过螺钉或螺栓25紧固到杆部10上。连接件18包括基部部分26和管状部20，螺栓25延伸到基部部分26中。因此，连接件18配置成吸收连杆3的第三孔12沿着轴向延长线L的变形。

图4的连接件18包括第一部分21和第二部分23，第一部分12包括孔19的第一区段22，第二部分23包括孔19的第二区段24。连接件18的第一部分21可相对于连接件18的第二部分23滑动，第二部分23将孔19的第一区段22和第二区段24流体连接。第一部分21包括管状部20，该管状部20为凸起部，该凸起部在孔19的第二区段24中延伸和滑动并由此吸收连杆3的第三孔12沿着轴向延长线L的变形。连杆3在管状部20和第二部分23之间具有0.05-1.0的径向间隙，以吸收第三孔12的变形。第一部分21和第二部分23例如通过螺钉或螺栓25紧固到杆部10上。第一部分21包括基部部分26A，管状部20和延伸到基部部分26A中的螺栓25。第二部分23也包括基部部分26B，该基部部分26B具有孔19的第二区段24。

图3和图4的连杆3具有沿着轴向延长线L延伸到第三孔12中的第一突出部分27和第二突出部分28。第一突出部分27构成中间出口16，第二突出部分28构成中间入口17。第三孔由此大体上是H形的。在图3中，流体通道11具有直径D₁、D₂，并且该直径从第一孔5处的第一直径D₁向第二孔8处的第二直径D₂递减。轴承环29布置在第二孔8中，流体通道11的出口30抵接轴承环29。

在图4中，流体通道11具有直到第二孔8的第一直径D₁，如图5所示，润滑剂流体在第二孔8处分布在沿着第二孔8的周长的周向通道36中，由此流体通道11以两个出口32结束。

在图5中，连杆3包括附加的第三孔12B，该附加的第三孔12B相对于第二端7更靠近第一端4。连接件18包括延伸到中间入口17中的管状部20，流体通道11以两个出口32结束，两个出口32布置成沿着第二孔8与轴向延长线L相距周向距离。

图1-7的连杆3的第一端4具有十字头部分33，十字头部分33连接到杆部10上，构成第一孔5。连杆3的第二端7以相同的方式包括曲柄销部分34，曲柄销部分34连接到杆部10上，构成第二孔8。

图6中的连杆3包括第一第三孔12、12A和布置在流体通道11的相对侧的附加的第三孔12、12B，使得两个第三孔12、12A、12B布置在流体通道11的任一侧。杆部10由此在第二孔8上方被制造得更加柔韧，以使施加到曲柄销9上的力均匀。

在图7中，管状部20部分地穿过杆部10在流体通道11中延伸，管状部20因此穿过第三孔12从第一孔5延伸到第二孔8。管状部20和第一孔5和/或第二孔8之间可以存在间隙。管状部20延伸到中间出口16中和中间入口17中，并且在流体通道11中滑动以吸收第三孔12的变形。管状部在另一实施例中可以是柔性管。

尽管上文已经结合本发明的优选实施例描述了本发明，但是该领域的技术人员将明白，在不背离如下列权利要求限定的本发明的情况下，可以设想多种修改。